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小型无人作战平台动力学建模与仿真
1
作者 王京 潘孝斌 张志安 《自动化与仪表》 2025年第4期142-147,共6页
在复杂工况下,小型化、轻量化、多功能的小型无人作战平台因其复杂的控制系统,对目标的瞄准跟踪控制难度较高。针对小型无人作战平台的特殊性,将具有排爆、排障和作战功能的小型无人作战系统作为研究对象,使用Soildworks三维建模软件进... 在复杂工况下,小型化、轻量化、多功能的小型无人作战平台因其复杂的控制系统,对目标的瞄准跟踪控制难度较高。针对小型无人作战平台的特殊性,将具有排爆、排障和作战功能的小型无人作战系统作为研究对象,使用Soildworks三维建模软件进行总体设计的研究。由于该作战平台兼有排爆、排障和作战功能,且行进过程中地面崎岖不平会引起武器平台俯仰角和方位角振动,对枪口的跟踪瞄准产生影响。因此,利用拉格朗日函数方法建立武器系统的动力学方程,进而确立其动力学模型。最后利用Matlab/Simulink模块和RecurDyn动力学软件进行武器平台的机电联合仿真。仿真结果表明,该无人作战平台机电系统控制误差小、精度高,验证了该无人作战平台控制策略和机械结构的可行性并符合设计标准,可用于现代化军事战争中。 展开更多
关键词 小型无人作战平台 线性抗扰控制 MATLAB/SIMULINK RECURDYN
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枪械击发点火系统可靠性优化研究
2
作者 狄泫佚 魏志芳 +2 位作者 张克斌 袁鹏 朱亚辉 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第2期107-115,131,共10页
枪械击发点火系统是枪械的重要组成部分,其可靠性直接影响着全枪可靠性。为了提高枪械击发点火系统的可靠性,本研究以一种小口径步枪击发点火系统为研究对象,建立其有限元分析模型,结合性能分析试验结果验证仿真模型准确性;采用Isight... 枪械击发点火系统是枪械的重要组成部分,其可靠性直接影响着全枪可靠性。为了提高枪械击发点火系统的可靠性,本研究以一种小口径步枪击发点火系统为研究对象,建立其有限元分析模型,结合性能分析试验结果验证仿真模型准确性;采用Isight平台集成TrueGrid、LS-DYNA及LS-PREPOST软件,定制了枪械击发点火系统参数化仿真平台;选取击针突出量、闭锁间隙、底火装入深度、击针头部直径、底火壳厚度、火台头部直径作为系统可靠性主要影响因素,结合应力-强度干涉模型、Monte Carlo模拟法探究各影响因素对枪械击发点火系统可靠性的影响;采用响应面模型拟合样本数据,建立可靠性代理模型。选取上述6个系统可靠性主要影响因素为优化变量,以击发点火系统可靠性最大作为目标,对击发点火系统结构进行优化设计。结果表明:优化设计方案与原设计相比,枪械击发点火系统可靠性提升19.59%。 展开更多
关键词 可靠性分析 击发点火系统 参数化仿真 优化设计 Isight平台
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考虑不同软组织差异的伤道数学模型构建
3
作者 张炳雅 温垚珂 +2 位作者 郭胜 张磊蕾 朱硕灿 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期11-19,共9页
本文中提出了一种考虑不同软组织力学差异性的伤道数学模型,旨在提高人员目标易损性评估的准确性。通过建立枪弹侵彻靶标时运动方程和瞬时空腔膨胀方程,模拟杀伤元对人体的杀伤作用及其造成的伤道形态。研究中使用了7.62×39 mm步... 本文中提出了一种考虑不同软组织力学差异性的伤道数学模型,旨在提高人员目标易损性评估的准确性。通过建立枪弹侵彻靶标时运动方程和瞬时空腔膨胀方程,模拟杀伤元对人体的杀伤作用及其造成的伤道形态。研究中使用了7.62×39 mm步枪弹侵彻无防护明胶靶标的实验数据进行验证,结果表明:所推导方程能准确预测枪弹的运动和空腔变化。进一步分析了不同软组织(明胶+肌肉+心脏组织)对枪弹运动和瞬时空腔形成的影响,发现相比明胶,肌肉由于具有更高的弹性和拉伸强度,对瞬时空腔形成的抵抗能力更强,导致最大瞬时空腔半径较小。此外,攻角的增加会导致瞬时空腔半径增大,但这种增大并不遵循线性关系。最后,使用数学模型研究了弹头在不同软组织中侵彻路径和空腔形成情况,揭示了组织交界面处空腔轮廓的微小变化以及不同组织中空腔膨胀速度和回弹特性的差异。 展开更多
关键词 弹丸运动方程 瞬时空腔 创伤弹道学 明胶侵彻 软组织侵彻 软组织伤道特征
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穿戴式武器臂末端缓冲装置缓冲作用的仿真分析
4
作者 刘鹏飞 马贺 +2 位作者 李回滨 何龙 管小荣 《成组技术与生产现代化》 2024年第4期1-8,共8页
为减小穿戴式武器臂在射击过程产生后坐能量对人体造成的冲击,提高射击精度,设计了一种装在其末端的弹簧缓冲装置;建立了弹簧缓冲装置简化力学模型和武器臂的结构动力学仿真模型,并将步枪后坐力作为输入参数,分析了不同弹簧刚度下的缓... 为减小穿戴式武器臂在射击过程产生后坐能量对人体造成的冲击,提高射击精度,设计了一种装在其末端的弹簧缓冲装置;建立了弹簧缓冲装置简化力学模型和武器臂的结构动力学仿真模型,并将步枪后坐力作为输入参数,分析了不同弹簧刚度下的缓冲簧受力、步枪位移、步枪后坐冲量和缓冲装置的缓冲作用。结果表明:在单发和三连发射击工况下,弹簧缓冲装置均可减小步枪射击时的后坐能量和人体所受冲击,后坐冲量和缓冲效率都随着缓冲簧刚度的增大而减小。仿真分析结果能够为改进武器臂结构设计、优化控制模型、提高射击精度和稳定性提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 穿戴式武器臂 弹簧缓冲装置 动力学仿真 射击工况 缓冲效率
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基于铬层与基体结合部疲劳损伤的转管机枪身管寿命预测研究 被引量:14
5
作者 徐宁 吴永海 +1 位作者 王永娟 徐诚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1926-1933,共8页
为预测身管寿命,采用热-固耦合场理论、冲击疲劳理论和疲劳累积损伤理论,提出基于身管铬层与基体结合部疲劳损伤的身管寿命预测方法。以3管转管机枪的身管寿命为例,建立有限元模型,计算铬层与基体结合面的耦合应力,预测身管寿命,理论计... 为预测身管寿命,采用热-固耦合场理论、冲击疲劳理论和疲劳累积损伤理论,提出基于身管铬层与基体结合部疲劳损伤的身管寿命预测方法。以3管转管机枪的身管寿命为例,建立有限元模型,计算铬层与基体结合面的耦合应力,预测身管寿命,理论计算与试验结果进行了对比,数据基本吻合;分析身管镀铬层厚度对身管寿命的影响。研究结果表明:铬层与基体结合部的疲劳损伤寿命基本决定了身管的寿命,证明所提寿命预测方法是可行的;适当增加镀铬层厚度,可以提高身管寿命。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 自动武器 身管 耦合应力 寿命 疲劳 预测模型
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基于模糊决策图与灰色关联分析的枪械设计方案评价 被引量:10
6
作者 阎艳 郝佳 +2 位作者 陈中明 王国新 沙金龙 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1934-1940,共7页
为了解决产品设计方案评价指标相互影响的问题,提出了一种基于模糊决策图(FDM)与灰色关联分析(GRA)的方案评价方法(FDM-GRA)。该方法将GRA作为评价主体过程,利用模糊认知图表达指标间的影响关系,利用FDM实现指标赋权,通过计算灰色关联... 为了解决产品设计方案评价指标相互影响的问题,提出了一种基于模糊决策图(FDM)与灰色关联分析(GRA)的方案评价方法(FDM-GRA)。该方法将GRA作为评价主体过程,利用模糊认知图表达指标间的影响关系,利用FDM实现指标赋权,通过计算灰色关联度来确定最优方案。该方法弥补了GRA无法表示评价指标之间相互影响的缺点。以枪械设计方案评价为例,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 方案评价 评价指标 相互影响 模糊决策图 灰色关联分析
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某外能源转管机枪击发机构参数优化设计 被引量:8
7
作者 景银萍 杨臻 +1 位作者 李强 黄坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期153-157,共5页
运用多刚体动力学理论,利用动力学分析软件ADAMS对某转管机枪的击发机构进行参数化建模并进行优化,对多个重要的参数进行了敏感度分析,得到各参数最优设计值组合,为武器的改进设计起到指导作用。该方法对武器的其他机构的优化分析也具... 运用多刚体动力学理论,利用动力学分析软件ADAMS对某转管机枪的击发机构进行参数化建模并进行优化,对多个重要的参数进行了敏感度分析,得到各参数最优设计值组合,为武器的改进设计起到指导作用。该方法对武器的其他机构的优化分析也具有一定参考价值。 展开更多
关键词 击发机构 参数化设计 敏感度 转管机枪
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自动武器广义模块化快速设计研究与系统开发 被引量:9
8
作者 王永娟 赵军 钟远龙 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期390-395,共6页
为了提高自动武器产品设计质量和效率,缩短开发周期,推动自动武器向通用化、模块化、系列化方向发展,结合自动武器结构特点,采用广义模块化设计理论,研究并提出了产品模块、接口划分方法及模块信息编码方案。分析自动武器广义模块化实... 为了提高自动武器产品设计质量和效率,缩短开发周期,推动自动武器向通用化、模块化、系列化方向发展,结合自动武器结构特点,采用广义模块化设计理论,研究并提出了产品模块、接口划分方法及模块信息编码方案。分析自动武器广义模块化实施过程,给出了自动武器快速设计模块总体框架。用Microsoft VC++6.0、Oracle和Pro/TOOLKIT二次开发工具,建立了自动武器专用模板库、实例库及参数化图库。开发了在Pro/E环境下专用的自动武器快速设计模块,并通过实例验证了其可行性。 展开更多
关键词 机械设计 自动武器 广义模块化设计 信息编码 快速设计 软件开发
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固体电枢电磁轨道炮发射一致性研究 被引量:8
9
作者 张祎 李海元 +1 位作者 杨春霞 栗保明 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2013年第4期5-9,共5页
固体电枢电磁轨道炮的发射过程具有很高的精度和稳定性。以小口径固体电枢电磁轨道炮系统为研究对象,通过对试验结果的分析和试验数据的处理,建立了改进型GM(1,N)灰色分析模型,实现了固体电枢初速的高精度拟合,结合膛内瞬态温度测量结... 固体电枢电磁轨道炮的发射过程具有很高的精度和稳定性。以小口径固体电枢电磁轨道炮系统为研究对象,通过对试验结果的分析和试验数据的处理,建立了改进型GM(1,N)灰色分析模型,实现了固体电枢初速的高精度拟合,结合膛内瞬态温度测量结果对发射过程的一致性进行了分析研究。分析结果表明,参数不变的条件下,合理匹配电枢质量和电枢直径将有助于稳定固体电枢电磁轨道炮初速的一致性。 展开更多
关键词 固体电枢 灰色模型 可视化测量 一致性
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内能源转管武器导气装置结构参数优化设计 被引量:11
10
作者 韩晓明 薄玉成 +1 位作者 王惠源 李强 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第2期50-53,共4页
导气装置结构参数是影响内能源转管武器射速波动的重要因素。为了提高内能源转管自动机运动的平稳性,运用气体动力学和正交优化设计理论,以导气装置结构参数和曲柄连杆机构为优化变量,建立了导气装置优化设计数学模型。经过优化计算可... 导气装置结构参数是影响内能源转管武器射速波动的重要因素。为了提高内能源转管自动机运动的平稳性,运用气体动力学和正交优化设计理论,以导气装置结构参数和曲柄连杆机构为优化变量,建立了导气装置优化设计数学模型。经过优化计算可以使内能源转管武器较快达到稳定射速,射速波动和后坐阻力也有较大改善。该方法对研究导气装置的结构参数设计具有较普遍的适用性。 展开更多
关键词 机械设计 内能源转管武器导气装置结构参数优化设计
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转管机枪喷管气流反推驱动技术研究 被引量:6
11
作者 何大平 廖振强 王涛 《弹道学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期6-10,共5页
对三管转管机枪新型驱动技术—拉瓦尔喷管气流反推驱动技术进行了研究 .喷管气流反推驱动装置同时还具有制退减后坐功能 .建立了该驱动装置的数值计算模型 ,对某转管机枪各性能参数进行了计算 .计算结果和原型样机的试验数据表明 ,喷管... 对三管转管机枪新型驱动技术—拉瓦尔喷管气流反推驱动技术进行了研究 .喷管气流反推驱动装置同时还具有制退减后坐功能 .建立了该驱动装置的数值计算模型 ,对某转管机枪各性能参数进行了计算 .计算结果和原型样机的试验数据表明 ,喷管气流反推驱动是一种切实可行的新原理、新方法 。 展开更多
关键词 转管机枪 数值计算 自动武器
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枪械方案设计系统中的基于实例推理框架研究 被引量:3
12
作者 方峻 刘长毅 徐诚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期128-132,共5页
本文提出了一种基于实例推理 (CBR)的面向对象框架原型 ,阐述了其结构组成和实现形式 ,研究了其在构建枪械方案设计系统中的应用 ,同时建立了基于可扩展标记语言 (XML)的实例表达形式和一套面向对象的实例推理模型 ,在此基础上开发了一... 本文提出了一种基于实例推理 (CBR)的面向对象框架原型 ,阐述了其结构组成和实现形式 ,研究了其在构建枪械方案设计系统中的应用 ,同时建立了基于可扩展标记语言 (XML)的实例表达形式和一套面向对象的实例推理模型 ,在此基础上开发了一套枪械自动机方案设计原型系统 。 展开更多
关键词 枪械方案设计系统 基于实例推理框架 系统结构 XML 实例表达形式 实例推理模型
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枪械回转式闭锁机构设计分析一体化软件设计与开发 被引量:6
13
作者 魏志芳 刘伟 +1 位作者 兰轩 王志伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2337-2347,共11页
为了提高枪械回转式闭锁机构的设计质量与效率,将设计分析一体化思想引入设计过程中,研究并开发了回转式闭锁机构设计分析一体化软件。分析了闭锁机构设计过程,规划了软件应包括结构参数设计、零部件参数化建模、自动装配与干涉分析、... 为了提高枪械回转式闭锁机构的设计质量与效率,将设计分析一体化思想引入设计过程中,研究并开发了回转式闭锁机构设计分析一体化软件。分析了闭锁机构设计过程,规划了软件应包括结构参数设计、零部件参数化建模、自动装配与干涉分析、机构动作分析、结构强度分析和数据管理等基本模块,提出了基于计算机辅助设计、工程和制造UG软件集成各计算程序及功能模块的软件总体框架。解决了软件集成框架设计与开发、UG/Open API函数调用、UG/MOTION/高级仿真模块应用及二次开发、数据管理与传递等关键技术,采用Visual Studio 2010编程工具,基于UG二次开发形成了回转式闭锁机构设计分析一体化软件。通过具体实例对软件的可行性及实用性进行了验证。结果表明,应用该软件能够使设计人员基于UG统一环境方便完成回转式闭锁机构的结构设计、参数化建模、计算校核与仿真分析等工作,缩短设计与分析之间的数据交换时间。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 设计分析一体化 UG二次开发 回转式闭锁机构 软件开发
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穿孔球缺罩形成杆式射流数值模拟研究 被引量:3
14
作者 曾必强 姜春兰 王在成 《含能材料》 EI CAS CSCD 2007年第3期257-260,共4页
利用有限元软件对边缘有孔和无孔球缺罩的杆式射流形成过程进行了数值模拟。分析了球缺罩形成杆式射流的成型过程,并对有孔和无孔两种球缺罩的成型过程进行了对比,发现有孔罩所形成射流速度偏低、侧向速度不为零,并对此进行了分析讨论... 利用有限元软件对边缘有孔和无孔球缺罩的杆式射流形成过程进行了数值模拟。分析了球缺罩形成杆式射流的成型过程,并对有孔和无孔两种球缺罩的成型过程进行了对比,发现有孔罩所形成射流速度偏低、侧向速度不为零,并对此进行了分析讨论获取了孔洞对形成杆式射流的影响方式及其影响规律。最后对模拟结果进行了实验验证。证实该仿真和真实情况具有很好的一致性。 展开更多
关键词 爆炸力学 杆式射流 带孔球缺罩 数值模拟
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自动步枪变射频发射技术研究 被引量:2
15
作者 贾智宏 葛藤 +2 位作者 周克栋 袁安 马欣伟 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期73-75,79,共4页
采用动力学仿真方法研究了自动步枪双循环变射频发射技术,射频的数值仿真结果和测试结果符合一致,证明了方案的可行性.建立了一种由摩擦环和缓冲簧组成的摩擦缓冲器的数学物理模型,对不同材料和对数所组成的摩擦缓冲器进行了数值仿真,... 采用动力学仿真方法研究了自动步枪双循环变射频发射技术,射频的数值仿真结果和测试结果符合一致,证明了方案的可行性.建立了一种由摩擦环和缓冲簧组成的摩擦缓冲器的数学物理模型,对不同材料和对数所组成的摩擦缓冲器进行了数值仿真,仿真结果表明采用摩擦缓冲器可有效降低步枪的射击频率. 展开更多
关键词 双循环 变射频 摩擦缓冲器 自动步枪
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刚柔耦合模型在机枪发射动力学仿真中的应用 被引量:7
16
作者 胡志刚 何卡曼 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2008年第1期35-38,49,共5页
应用柔性多体动力学理论和ADAMS软件,以机枪为研究对象,把枪身以及自动机作为刚体,把对膛口响应影响较大的枪架和身管作为柔性体,进行连发射击的仿真计算。通过仿真,证明考虑柔体效应的刚柔耦合多体动力学模型,比刚体模型更贴近实际机... 应用柔性多体动力学理论和ADAMS软件,以机枪为研究对象,把枪身以及自动机作为刚体,把对膛口响应影响较大的枪架和身管作为柔性体,进行连发射击的仿真计算。通过仿真,证明考虑柔体效应的刚柔耦合多体动力学模型,比刚体模型更贴近实际机枪发射的情况,而且克服了用有限元法求解膛口动态响应时无法考虑自动机在机匣中的相对移动对动态响应的影响,进一步提高了仿真精确度。 展开更多
关键词 固体力学 机枪 柔性多体动力学 膛口响应 耦合模型
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高精度狙击步枪弹与枪匹配设计方法研究 被引量:4
17
作者 刘国庆 徐诚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1592-1598,共7页
为了研究狙击步枪弹与枪匹配设计方法,基于非线性有限元理论建立了弹与枪相互作用数值计算模型,该模型是一个较为完善的求解弹头膛内发射过程的计算模型,通过对比试验结果与仿真结果证明了该模型的正确性。将稳健设计思想应用于弹与枪... 为了研究狙击步枪弹与枪匹配设计方法,基于非线性有限元理论建立了弹与枪相互作用数值计算模型,该模型是一个较为完善的求解弹头膛内发射过程的计算模型,通过对比试验结果与仿真结果证明了该模型的正确性。将稳健设计思想应用于弹与枪匹配设计,选取多个弹、枪设计参数作为控制因素,弹头质量偏心为噪声因素,弹头膛内摆动角为性能度量,采用正交试验法开展稳健性研究,获得了各参数在两水平值处的稳健特性;正交试验所得4组枪、弹参数匹配组合方案在有无噪声状态下的方案优劣结果与精度射击试验方案结果基本一致,证明了将稳健设计思想应用于弹与枪匹配设计的可行性、正确性。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 狙击步枪 匹配设计 数值模型 耦合计算 稳健设计
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大口径狙击步枪动力学仿真与分析 被引量:2
18
作者 李鹏 王瑞林 李永建 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1386-1389,共4页
基于多刚体动力学,对某型大口径狙击步枪发射过程进行了动力学分析。通过对自动机和液压缓冲器进行分析,将带液压缓冲器的狙击步枪简化为质量-弹簧-阻尼系统,并在MATLAB/Simulink下建立了大口径狙击步枪动力学仿真模型,仿真结果与实测... 基于多刚体动力学,对某型大口径狙击步枪发射过程进行了动力学分析。通过对自动机和液压缓冲器进行分析,将带液压缓冲器的狙击步枪简化为质量-弹簧-阻尼系统,并在MATLAB/Simulink下建立了大口径狙击步枪动力学仿真模型,仿真结果与实测结果对比,误差在10%以内,证明了仿真模型的准确性。该模型作为一个便捷的分析平台,可以为大口径狙击步枪参数优化及结构改进提供理论依据,从而提高大口径狙击步枪设计效率。 展开更多
关键词 动力学 仿真 SIMULINK 大口径狙击步枪
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枪械自动机方案设计智能CAD技术研究 被引量:3
19
作者 刘长毅 徐诚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期23-26,共4页
本文在对自动武器核心部件——自动机方案设计特点分析的基础上 ,运用综合评估、决策的方法 ,基于规则推理和实例设计等原理和技术开发了一套枪械自动机方案设计智能 CAD原型系统。对于这些技术在自动机方案设计中的应用所需要解决的关... 本文在对自动武器核心部件——自动机方案设计特点分析的基础上 ,运用综合评估、决策的方法 ,基于规则推理和实例设计等原理和技术开发了一套枪械自动机方案设计智能 CAD原型系统。对于这些技术在自动机方案设计中的应用所需要解决的关键问题进行了研究 ,并提出了相应的解决方案。上述工作为自动武器总体方案设计 CAD的智能化开辟了有效的途径。 展开更多
关键词 方案设计 枪械 自动机 CAD 智能技术
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内能源转管机枪首发起动过程数值模拟 被引量:1
20
作者 廖振强 耿光有 +2 位作者 卜雄洙 孙海波 王晖 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期229-233,共5页
该文简要介绍了内能源转管机枪首发起动装置的工作原理和工作过程。根据气体动力学和机构动力学理论建立了首发起动过程的数学模型。通过数值模拟 ,该文探讨了首发起动结构参数和火药弹参数对气室压力、活塞速度和机心匣角速度的影响。... 该文简要介绍了内能源转管机枪首发起动装置的工作原理和工作过程。根据气体动力学和机构动力学理论建立了首发起动过程的数学模型。通过数值模拟 ,该文探讨了首发起动结构参数和火药弹参数对气室压力、活塞速度和机心匣角速度的影响。计算表明 ,该文的模型可以较好地反映驱动活塞和机心匣的运动规律。 展开更多
关键词 数值模拟 自动武器 转管枪 首发起动装置
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